Гидрид титана(IV)
 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК Гидрид титана(IV) | |||
| Другие имена Тетрагидрид титана Титан ТиХ 4 | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| Информационная карта ECHA | 100.035.414 | ||
| Номер ЕС |
| ||
ПабХим CID | |||
| Число | 1871 | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| ТиХ 4 | |||
| Молярная масса | 51.899 g/mol | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Реагирует | |||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | Фторид титана(IV) Хлорид титана(IV) Бромид титана(IV) Йодид титана(IV) | ||
Другие катионы | Метан Силан немецкий Станнан Пламбейн | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Гидрид титана (IV) (систематическое название тетрагидрид титана ) представляет собой неорганическое соединение с эмпирической химической формулой TiH.
4 . В больших количествах он еще не получен, поэтому его объемные свойства остаются неизвестными. Однако молекулярный гидрид титана(IV) был выделен в твёрдых газовых матрицах. Молекулярная форма представляет собой бесцветный газ, очень неустойчивый к термическому разложению. Как таковое соединение недостаточно хорошо охарактеризовано, хотя многие его свойства были рассчитаны с помощью компьютерной химии .
Синтез и стабильность
[ редактировать ]Гидрид титана(IV) был впервые получен в 1963 году фотодиссоциацией смесей TiCl 4 и H 2 с последующей немедленной масс-спектрометрией . [1] Требовался быстрый анализ, поскольку гидрид титана (IV) крайне нестабилен. Компьютерный анализ TiH 4 дал теоретическую энергию диссоциации связи (относительно M+4H) 132 ккал/моль. [2] Так как энергия диссоциации H 2 составляет 104 ккал/моль, нестабильность TiH 4 Можно ожидать, что будет термодинамическим ; при этом он диссоциирует на металлический титан и водород :
- TiH 4 → Ti + 2 H 2 (76 ккал/моль)
TiH 4 , наряду с другими нестабильными молекулярными гидридами титана (TiH, Тих 2 , TiH 3 и полимерные соединения) был выделен при низкой температуре после лазерной абляции титана. [3]
Структура
[ редактировать ]Предполагается, что внутри твердого гидрида титана(IV) молекулы образуют агрегаты ( полимеры ), соединяясь ковалентными связями . [4] Расчеты показывают, что TiH 4 склонен к димеризации . [3] Во многом это связано с дефицитом электронов мономера и малым размером гидридных лигандов; что позволяет димеризации происходить с очень низким энергетическим барьером , поскольку происходит незначительное увеличение межлигандного отталкивания.
По расчетам, димер представляет собой подвижную молекулу, быстро преобразующуюся между несколькими формами, каждая из которых содержит мостиковые водороды. [4] Это пример трехцентровой двухэлектронной связи .
Мономерный гидрид титана (IV) - простейшая молекула переходного металла, проявляющая SD 3 орбитальная гибридизация . [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брейзахер, Питер; Сигел, Бернард (5 июня 1963 г.). «Образование газообразного гидрида титана (IV) и хлоргидридов титана». Журнал Американского химического общества . 85 (11): 1705–1706. дои : 10.1021/ja00894a049 .
- ^ Худ, Дайан М.; Питцер, Рассел М.; Шефер, Генри Ф. (1 января 1979 г.). «Электронная структура гомолептических гидридов переходных металлов: TiH4, VH4, CrH4, MnH4, FeH4, CoH4 и NiH4». Журнал химической физики . 71 (2): 705. Бибкод : 1979JChPh..71..705H . дои : 10.1063/1.438357 .
- ^ Jump up to: а б Чертихин Георгий Владимирович; Эндрюс, Лестер (сентябрь 1994 г.). «Реакции лазерно-абсорбированных атомов Ti с водородом при конденсации в избытке аргона. Инфракрасные спектры молекул TiH, TiH2, TiH3 и TiH4». Журнал Американского химического общества . 116 (18): 8322–8327. дои : 10.1021/ja00097a045 .
- ^ Jump up to: а б Уэбб, Саймон П.; Гордон, Марк С. (июль 1995 г.). «Димеризация TiH
4 ". Журнал Американского химического общества . 117 (27): 7195–7201. doi : 10.1021/ja00132a020 . - ^ Йонас, В.; Беме, К.; Френкинг, Г. (1996). «Правило Бента и структура соединений переходных металлов». Неорг. хим. 35 (7): 2097–2099. дои : 10.1021/ic951397o .